靜態(tài)混合器是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型高效化工單元設(shè)備。在眾多類型的靜態(tài)混合器中， 使用較為廣泛的是HEV型靜態(tài)混合器，這種混合器具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、流動(dòng)阻力小、壓力損失小以及加工制造相對(duì)容易等特點(diǎn)。為了使HEV型靜態(tài)混合器能更好地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，有必要對(duì)其流體力學(xué)性能進(jìn)行研究，找到優(yōu)化其結(jié)構(gòu)的方法，使之摻混效果和經(jīng)濟(jì)性提高。
　　本文采用目前國際流行商用CFD軟件Fluent6.1，對(duì)HEV型靜態(tài)混合器在不同翼片排列方式下的流場進(jìn)行了模擬計(jì)算，依據(jù)模擬結(jié)果對(duì)它們的性能進(jìn)行了分析比較。
　　 HEV型靜態(tài)混合器內(nèi)置翼片設(shè)計(jì)
　　流體流過靜態(tài)混合器形成的湍流場特性決定了兩相流的傳質(zhì)、混合效果，而湍流場變化與混合器的內(nèi)置翼片結(jié)構(gòu)和排列方式直接相關(guān)。翼片有大小長短之分，先前研究發(fā)現(xiàn)長翼片對(duì)摻混作用較大；翼片內(nèi)置角度對(duì)摻混效果有一定影響，角度越大混合強(qiáng)度越大，但翼片角度大也會(huì)帶來流動(dòng)阻力大，翼片加工要求高等問題；翼片內(nèi)置排數(shù)是混合效果的重要影響因素， 3排翼片的混合器混合效果比1排和2排的效果提高幅度大，能夠達(dá)到混合的初步要求，因此，選用內(nèi)置3排45°角度長翼片來分析計(jì)算翼片的排列方式對(duì)H E V型靜態(tài)混合器摻混效果的影響。
　　翼片的排列方式會(huì)引起不同擾動(dòng)，造成靜態(tài)混合器內(nèi)產(chǎn)生不同的速度場和湍流場，在此，模擬計(jì)算HEV型靜態(tài)混合器內(nèi)置翼片在順排和錯(cuò)排兩種方式下的混合效果。HEV型靜態(tài)混合器內(nèi)置翼片排列結(jié)構(gòu)如圖1。

2 建模及網(wǎng)格劃分
HEV型靜態(tài)混合器模型三維建模，采用長徑比為6，兩,個(gè)入口第一入口與第二入口的管徑比為4，3排翼片等距排列，計(jì)算網(wǎng)格采用四面體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)格數(shù)為52萬，在翼,片表面及管道壁面處的網(wǎng)格進(jìn)行了加密處理。整體網(wǎng)格劃分如圖2所示。
　　控制方程
湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)模型，其控制方程包括連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程、方程和方程， 其通用式為：